一种软土地基单孔深部压气排水装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种软土地基单孔深部压气排水装置，包括压气管和排水管，在软土地基内分别埋设有排水空腔体和气体扩散空腔体，且气体扩散空腔体位于排水空腔体的下方；气体扩散空腔体的上端面开设有连接口，并通过连接口连接有压气管，且压气管沿软土地基的竖向伸出至地表外并与充气泵相连通；排水空腔体的上端面开设有连接口，并通过连接口连接有排水管，且排水管的一端伸入至排水空腔体的底部，另一端沿软土地基的竖向并伸出至地表外；来实现软土地基深部排水，缩短深部软土排水固结时间。缩短深部软土排水固结时间。缩短深部软土排水固结时间。

【技术实现步骤摘要】
一种软土地基单孔深部压气排水装置


[0001]本技术属于岩土工程
，尤其涉及一种软土地基单孔深部压气排水装置。

技术介绍

[0002]软土地基具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性强、渗透性低、承载能力差等特点。在软土地基上修筑建筑物时，工程荷载极易导致地基产生过量沉降，并因软土的低渗透性使地基固结沉降的持续时间很长，尤其是软土地基土层厚度大的工程条件下，因深部软土地基中的地下水流出地表的排水路径长，自然排水固结时间可能持续数十年到数百年，过大的工后沉降常常影响工程的正常使用，甚至产生工程灾害。目前采用的加载预压法、真空预压法等，对浅部软土的排水固结效果良好，但对深部软土的排水固结效果差，实现深部软土排水固结处理要求的时间长，工程费用高。深部软土层排水固结已成为软土地基排水固结处理的难点，特别是针对建筑物的承重桩，在有效的狭小的单位面积上，其深部软土层排水固结尤为重要，采用现有的深部软土固结处理，时间太长、工程费用太高。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种适用于建筑物的承重桩承载的软土地基单孔深部压气排水装置，用于排出软土地基深部地下水，达到加快深部软土的排水固结和减小工后地基沉降变形的目的。
[0004]本技术的目的是通过如下技术方案来完成的，这种软土地基单孔深部压气排水装置包括压气管和排水管，在软土地基内分别埋设有排水空腔体和气体扩散空腔体，且所述气体扩散空腔体位于所述排水空腔体的下方；所述气体扩散空腔体的上端面开设有连接口，并通过所述连接口连接有所述压气管，且所述压气管沿软土地基的竖向伸出至地表外并与充气泵相连通；所述排水空腔体的上端面开设有连接口，并通过所述连接口连接有所述排水管，且所述排水管的一端伸入至所述排水空腔体的底部，另一端沿软土地基的竖向并伸出至地表外；通过以上排水装置的设置并埋入至软土地基内，能实现对软土地基深部排水，并缩短深部软土地基排水固结时间，以达到降低深部土体的饱和度，减小软土地基的工后沉降变形，并满足承重桩在有效的狭小的单位面积上实现深部软土固结处理。
[0005]作为优选，所述气体扩散空腔体包括刚性支架和土工布，所述刚性支架为圆柱形体并在外侧包裹所述土工布，并沿软土地基竖向埋设；通过上述结构的设置，气体扩散空腔体在软土地基中的刚性能得到保证，并同时具有透气性并能够阻止土体进入空腔。
[0006]作为优选，所述排水空腔体由透水管围限形成，并沿软土地基竖向埋设；使得排水空腔体具有透水性，并能够阻止土体进入空腔。
[0007]作为优选，所述气体扩散空腔体的外径大于或等于所述排水空腔体的外径，且所述气体扩散空腔体位于所述排水空腔体的正下方；这样使得软土地基在钻深孔过程中更为方便，同时气体扩散空腔体和排水空腔体安放也更为便捷，且两腔体之间的上下正位放置，
使得气体扩散空腔体的气压能始终均匀化的围绕在排水空腔体的周围，使得排水空腔体从土体内渗入的地下水更为快速，且使得位于两腔体周围的土体内的地下水渗入更为均匀化，能进一步促使在有效的狭小的单位面积上实现深部软土固结的有效处理。
[0008]作为优选，所述排水空腔体与所述软土地基的地表面之间的间距大于8m，且所述排水空腔体与所述气体扩散空腔体之间的间距为5至10m；这样更有利于向气体扩散空腔体内压气，及更有利于排水空腔体体向地表外排水，并可通过调节间距，可适应排水固结的时间控制要求及适应不同深度要求的软土固结，更能适应不同长度的承重桩在有效的狭小的单位面积上实现深部软土固结处理。
附图说明
[0009]图1是本技术的软土地基单孔深部压气排水装置结构示意图。
[0010]图2是本技术的气体扩散空腔体结构示意图。
[0011]附图中的标号分别为：1、压气管；2、排水管；3、排水空腔体；4、气体扩散空腔体；5、充气泵；6、软土地基；41、刚性支架；42、土工布。
具体实施方式
[0012]下面将结合附图对本技术做详细的介绍：如附图1所示，本技术包括压气管1和排水管2，在软土地基6内分别埋设有排水空腔体3和气体扩散空腔体4，且气体扩散空腔体4位于排水空腔体3的下方；气体扩散空腔体4的上端面开设有连接口，并通过连接口焊接有压气管1，且压气管1沿软土地基6的竖向伸出至地表外并与充气泵5相连通；排水空腔体3的上端面开设有连接口，并通过连接口焊接有排水管2，且排水管2的一端伸入至排水空腔体3的底部，这样使得排水空腔体3内来自土体的渗入水能尽可能的通过排水管2向地表外排放，同时也有助于减少排水驱动压力的不必要的损耗，另一端沿软土地基6的竖向并伸出至地表外；排水空腔体3的排水驱动压力来源于气压驱动渗流压力的传递。上述中的竖向指的是与地表面垂直的方向，这样使得通过压气管1向气体扩散腔体4内压气及排水空腔体3向排水管2排水时的压气和排水效率更为高效，压气及排水的路径大大缩短，更有利于缩短深部软土地基排水固结时间。
[0013]如附图2所示，气体扩散空腔体4包括刚性支架41和土工布42，刚性支架41为圆柱形体并在外侧包裹土工布42，并沿软土地基6竖向埋设；排水空腔体3由透水管围限形成，并沿软土地基6竖向埋设；上述中的竖向埋设为两腔体的轴芯线与地表面垂直，在空间的布置上更为紧凑且排水的效率更为高效，同时满足承重桩在有效的狭小的单位面积上实现深部软土固结处理。
[0014]气体扩散空腔体4的外径大于或等于排水空腔体3的外径，因深孔的深度较深，这样更有利于气体扩散空腔体和排水空腔体的安放，且气体扩散空腔体4位于排水空腔体3的正下方，即气体扩散空腔体4的轴芯线与排水空腔体3的轴芯线处于同一直线上，气体扩散空腔体4的压气能更为集中的在排水空腔体3的周围，气压驱动渗流压力的传递更为高效，进一步促进土体内的地下水渗入至排水空腔体3内并同时进一步提高排水管2的排水效率。
[0015]利用气体和液体总是沿压力梯度最大方向流动的原理，而压力梯度与两点间的压力差成正比及与两点间的距离成反比的基本关系；排水空腔体3与软土地基6的地表面之间
的间距大于8m，且排水空腔体3与气体扩散空腔体4之间的间距为5至10m；排水空腔体3与气体扩散空腔体4之间的间距越大，排水的时间会越长，但根据实际需求，如深部软土排水固结的深度较深，那么只能加大排水空腔体3与气体扩散空腔体4之间的间距，同时将排水空腔体3与软土地基6的地表面之间的间距也加大，这样能克服深部软土的排水固结时间的延长，同时更能适应不同长度的承重桩在有效的狭小的单位面积上实现深部软土固结处理。
[0016]一种软土地基单孔深部压气排水装置的施工方法，施工方法步骤如下：
[0017]S1、在软土地基6上钻出一个深度为至少13m的深孔，将带有压气管1的气体扩散空腔体4放入至深孔的底部，并将土体填入至深孔内并达到至少5m以上的高度，然后将带有排水管2的排水空腔体3放入至填入的土体上，并将土体填入至深孔内并直至与软土地基6的地表平齐；一般深孔的深度为15m，且填本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软土地基单孔深部压气排水装置，包括压气管(1)和排水管(2)，其特征在于：在软土地基(6)内分别埋设有排水空腔体(3)和气体扩散空腔体(4)，且所述气体扩散空腔体(4)位于所述排水空腔体(3)的下方；所述气体扩散空腔体(4)的上端面开设有连接口，并通过所述连接口连接有所述压气管(1)，且所述压气管(1)沿软土地基(6)的竖向伸出至地表外并与充气泵(5)相连通；所述排水空腔体(3)的上端面开设有连接口，并通过所述连接口连接有所述排水管(2)，且所述排水管(2)的一端伸入至所述排水空腔体(3)的底部，另一端沿软土地基(6)的竖向并伸出至地表外。2.根据权利要求1所述的软土地基单孔深部压气排水装置，其特征在于：所述气体扩散空腔体(4)包括刚性支架(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王君，孙红月，沈青松，陈琦，洪广鹏，舒俊炜，郑娟，常纪磊，付超，
申请(专利权)人：宁波中交水运设计研究有限公司，
类型：新型
国别省市：